JPH0423997Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、鉄道、道路、下水トンネル等の地
中構造物、特にシールドトンネル内において使用
するセグメントの結合構造に係わり、更に詳しく
はセグメント間を可撓性セグメントを介在させて
接合するセグメントの結合構造に関するものであ
る。

〔従来技術〕

一般に鉄道、道路、下水トンネル等の地中構造
物、特にシールドトンネルを構成する複数のセグ
メントは、鉄筋コンクリートや鋼材、或いはこれ
らの複合した材料からなり、例えば第３図に示す
ように複数個のセグメント１ａをシールド掘進機
の掘進断面に適合した形状にトンネル１内に於い
て組立てて一次覆工を行い、シールド掘進機の切
羽地盤への強制圧力を支持するとともに、トンネ
ル外周面１ｂの土砂Ｇの崩壊を防止している。

また上記複数個のセグメント相互の接合は、通
常相対向する両セグメント間をボルト・ナツトに
より直接緊締するか、あるいは緊締部からの洩水
防止のために、セグメント間にゴム、合成樹脂材
等のシール材を接着剤等を介して接着固定すると
共に、両セグメントをボルト・ナツト等で緊締す
る方法が行われていた。

そして、組付け後にはトンネルの上下方向から
の剪断力に対して、撓みを持たせた場合はボル
ト・ナツトの緊締力を若干緩めておくことが行わ
れている。

ところで、上記従来の接合方法にあつては、前
者の場合には軸圧縮方向の緩衝性が全くなく、ま
たトンネルの耐振性向上に寄与することは困難で
あつた。また後者の場合は、シール材の接着力が
不足の場合は、シール材の脱落が生じ、また貼付
け位置がずれた場合には、組付け時にセグメント
相互の突合わせ接合部に間〓が生じて止水性を損
ねると言う問題があり、またセグメントの組み立
て精度が低い場合には、セグメント突合わせ部に
段差が生じて継手の密着不良による止水性の低下
を起こし、更に継手部の剪断抵抗は、ボルトの剪
断抵抗に依存するため、その抵抗力が低いと言う
問題があつた。

〔考案の目的〕

この考案は、かかる従来の問題点に着目して案
出されたもので、その目的とするところはセグメ
ント間に介設する弾性シール部材の脱落を有効に
防止して止水性を向上させることが出来ると共
に、軸圧縮方向の緩衝性を得ることが出来、更に
地盤沈下等によるセグメントの接合面の剪断抵抗
を高めることが出来るセグメントの接合構造を提
供するものである。

〔考案の構成〕

この考案は上記目的を達成するため、セグメン
ト間の結合面間に、可撓性セグメントを介在させ
て接合して成るセグメントの結合構造であつて、
前記可撓性セグメントは、中空状に形成されたフ
レームの端末部に、外側に張り出した内周縁板を
一体的に形成し、前記可撓性セグメントとセグメ
ントとを、前記フレーム及び内周縁板とセグメン
トとの当接面に弾性シール部材を介在させて締結
手段により接合させるように構成したことを要旨
とするものである。

〔考案の実施例〕

以下添付図面に基いて、この考案の実施例を説
明する。

なお、以下の説明で、上記従来例と同一構成要
素は同一符号を付して説明する。

第１図はシールドトンネル１内において鉄筋コ
ンクリートや鋼材、或いはこれらの複合した材料
からなるセグメント１ａと可撓性セグメント１０
とを接合して組立てたセグメントリングの一部断
面図を示し、第２図は可撓性セグメント１０の全
体斜視図を示し、シールド掘進機の掘進断面形状
に適応させて外周面を円弧状に形成した前記セグ
メント１ａ間の結合面２間に、同様に外周面を円
弧状に形成した可撓性セグメント１０を介在させ
て接合させてある。

前記可撓性セグメント１０は、断面コ字状に係
止されたフレーム１１の端末部に、外側に張り出
した内周縁板１２ａ，１２ｂを一体的に形成し、
前記可撓性セグメント１０とセグメント１ａと
を、前記フレーム１１及び内周縁板１２ａ，１２
ｂとセグメント１ａとの当接面１３ａ，１３ｂに
弾性シール部材１４ａ，１４ｂを介在させて締結
手段１５（ボルト・ナツト）により接合させて構
成されている。

このようにして可撓性セグメント１０を介在さ
せて構成したセグメントリングを、シールドトン
ネルの長手方向に配設した従来のセグメントのみ
で構成したセグメントリング間に所定の間隔で介
在させることによりシールドトンネルの一次覆工
を行い、シールド掘進機の切羽地盤への強制圧力
を支持するとともに、トンネル外周面１ｂの土砂
Ｇの崩壊を防止している。

次に、可撓性セグメント１０の各構成要素を詳
細に説明する。

前記、可撓性セグメント１０のフレーム１１
は、鉄筋コンクリートや鋼材、或いはこれらの複
合した材料から成り、その外周面の曲率は上述し
たように、他のセグメント１ａの外周面の曲率と
同等に形成し、またフレーム１１の内周面の端末
部には、外側即ち周方向に張り出した鍔状の内周
縁板１２ａ，１２ｂが一体的に形成されている。

また、前記フレーム１１及び内周縁板１２ａ，
１２ｂとセグメント１ａとの当接板１３ａ，１３
ｂに設けた弾性シール部材１４ａ，１４ｂは、接
着剤またはボルト等を介して固定され、その断面
形状は第１図に示すように略Ｋ字状に形成されて
いる。なお、この弾性シール部材１４ａ，１４ｂ
の形状は、上記の形状に限定されず凹状にした
り、中空状や中実状としても良く、要求される圧
縮特性に応じて形状や材質を選定するものであ
る。

また、可撓性セグメント１０の長手方向端面の
接合面１０ａには、第２図に示すようにゴム状弾
性物、合成樹脂材、水膨脹性ゴム、粘着性ゴム等
から成るピース間シール材１６が装着され、可撓
性セグメント１０間の接合面の水密性を保持する
ようにしている。

なお、１７は可撓性セグメント１０のセグメン
トリング間接面及びピース間接面に設けたボルト
取付け穴を示している。

次に、セグメント１ａと可撓性セグメント１０
との組付け作業について説明すると、セグメント
１ａと可撓性セグメント１０とは、第１図に示す
ようにフレーム１１及び内周縁板１２ａ，１２ｂ
とセグメント１ａとの当接面１３ａに弾性シール
部材１４ａを介設させて締結手段１５により締付
け固定するものであるが、この弾性シール部材１
４ａは、所定の圧縮量だけ圧縮した状態で保持
し、止水に必要な継手としての弾性シール部材１
４ａの締付け圧力を有し、シールドトンネル完成
後のトンネルの不等沈下等によつて生ずる接合面
の目開きに対しても弾性シール部材１４ａが復元
し、水密性を保持し得るように構成されている。

また、フレーム１１と一体的に形成された内周
縁板１２ａ，１２ｂとセグメント１ａとの当接面
１３ｂに介設する弾性シール部材１４ｂは、予め
内周縁板１２ａ，１２ｂの表面（第１図において
上面）側に、接着剤等を介して装着されセグメン
ト１ａと可撓性セグメント１０との組付け時に、
セグメント１ａの内周側端面が当接してシールす
るようになつている。

上記フレーム１１とセグメント１ａとの当接面
１３ａに介設された弾性シール部材１４ａは、シ
ールドトンネルの軸方向の圧縮方向に対する作用
力に対して緩衝及びシールを行うものであり、ま
た内周縁板１２ａ，１２ｂとセグメント１ａとの
当接面１３ｂに介設する弾性シール部材１４ｂ
は、シールドトンネルの軸方向と直交する方向の
作用力（剪断力）に対して緩衝及びシールを行う
もので、シールドトンネルの軸方向の圧縮力及び
シールドトンネルの軸方向と直交する方向の作用
力（剪断力）にたして、止水性と剪断力抵抗を有
効に発揮させることが出来るものである。また可
撓性セグメント１０の長手方向端面の接合面１０
ａにも、ゴム状弾性物、合成樹脂材、水膨張性ゴ
ム、粘着性ゴム等から成るピース間シール材１６
が装着されているので、組み立て施工時に間〓が
生じていたとしてもピース間シール材１６が吸水
膨張して間〓を閉鎖するので止水性効果を発揮さ
せることが出来るのである。

なお、内周縁板１２ａ，１２ｂとセグメント１
ａとの当接面１３ｂの形状を、シールドトンネル
の軸方向とある角度を有するテーパ状に形成する
ことにより、トンネルの軸方向圧縮力の分力が弾
性シール部材１４ｂの締付け圧力として寄与する
ことも出来る。

〔考案の効果〕

この考案は、上記のようにセグメント間の結合
面間に、可撓性セグメントを介在させて接合して
成るセグメントの結合構造であつて、前記可撓性
セグメントは、中空状に形成されたフレームの端
末部に、外側に張り出した内周縁板を一体的に形
成し、前記可撓性セグメントとセグメントとを、
前記フレーム及び内周縁板をセグメントとの当接
面に弾性シール部材を介在させて締結手段により
接合させるように構成したので、以下のような優
れた効果を奏するものである。

(a) フレーム及び内周縁板とセグメントとの当接
面に介設する弾性シール部材の取付け強度が大
きく、従つて従来のようにシール材の脱落を有
効に防止でき、また二重の止水構造にすること
で、止水性を向上させることが出来る上、確実
性も高めることが出来る。

(b) フレーム及び内周縁板とセグメントとの当接
面に介設する弾性シール部材により、軸方向圧
縮力の緩衝性を得ることが出来、トンネルの耐
震性を高めることが出来ると共に、地盤沈下に
よるセグメントリング間接合面の目開に対して
止水性を保持することが出来る。

(c) フレームの端末部に設けた内周縁板により、
セグメントリング間の接合面の剪断力抵抗を高
めることが出来る。

(d) 可撓性セグメントの介在により、地盤沈下に
よるセグメントリング間接合面の曲げ変形を可
能にすることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図はセグメントと可撓性セグメントとの接
合状態を示す断面図、第２図は可撓性セグメント
の斜視図、第３図は従来のシールドトンネルの構
造を示す斜視図である。 １……シールドトンネル、１ａ……セグメン
ト、２……結合面、１０……可撓性セグメント、
１１……フレーム、１２ａ，１２ｂ……内周縁
板、１３ａ，１３ｂ……当接面、１４ａ，１４ｂ
……弾性シール部材、１５……締結手段。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. セグメント間の結合面間に、可撓性セグメント
   を介在させて接合して成るセグメントの結合構造
   であつて、前記可撓性セグメントは、中空状に形
   成されたフレームの端末部に、外側に張り出した
   内周縁板を一体的に形成し、前記可撓性セグメン
   トとセグメントとを、前記フレーム及び内周縁板
   とセグメントとの当接面に弾性シール部材を介在
   させて締結手段により接合させて構成したことを
   特徴とするセグメントの結合構造。